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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张驰也 陈洋 施正香 丁涛 宏帅 方露梦
为研究奶牛喷淋降温过程中的水滴形态特性,以及水滴撞击壁面过程中的铺展系数与水滴喷淋速度和接触角之间的关系问题,采用CLSVOF数值模拟方法,对单个水滴与固体壁面撞击过程进行三维数值模拟。首先根据Yokoi的试验对本研究数值模型的准确性进行验证,然后根据本研究试验测试数据建立数值模型,同时结合韦伯数(We)、雷诺数(Re)及系数K对数值模型进行分析验证。研究了水滴粒径分别在0.5和0.8mm条件下:当速度分别以1、2和3m/s,平均接触角为120°时水滴撞击固体壁面时的形态变化;当接触角分别为90°、120°和140°,速度为1m/s时水滴撞击固体壁面时的形态变化。结果表明:随液滴直径和撞击速度的增加,液滴撞击壁面后主要有振荡、反弹、破碎和飞溅这4种典型运动形态;随着水滴速度的增大,水滴铺展速度加快,最大铺展直径与铺展系数增大;随着接触角增大,水滴最大铺展直径减小,最大铺展系数值减小。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
靳鑫 王兵
二氧化碳(CO_2)捕集是碳减排技术的研究热点,其中低温凝华碳捕集技术具有碳捕集率高、绿色环保和二氧化碳捕集纯度高等优势,应用前景广阔。但目前凝华碳捕集的研究相对不足,且基于固体媒介凝华二氧化碳的技术途径具有显著的局限性。该文采用基于喷淋低温液滴的凝华方法改进二氧化碳捕集技术,建立了一维异戊烷喷淋塔模型并模拟计算了稳态工作特性,通过分析喷淋塔内的温度场和浓度场,探究了喷淋塔的碳捕集率变化规律及其影响因素。结果表明:越小的液滴直径、越低的液滴初始温度和较长的气液相互作用时间对提升喷淋塔的碳捕集率具有重要作用。此外,该文还揭示了喷淋塔内二氧化碳的浓度场是凝华过程的主控因素,而塔内凝华的发展程度及碳捕集率则取决于液滴初始温度和气液相互作用时间。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李永欣 李保明 李真 丁涛
采用CFD(computationalfluiddynamics)方法对Venlo型温室夏季采用室外遮阳和屋顶喷淋措施的自然通风降温过程进行了数值模拟。模拟时对整个计算域采用六面体网格进行划分 ,对温室天窗附近区域的网格进行了加密处理 ,生成的网格总数约为 10 6个。温室CFD数值模拟以室内外空气作为研究对象 ,外界气象条件、温室围护结构、室外遮阳与屋顶喷淋、室内植物和土壤等作为数值模拟的边界条件进行处理。对Venlo型温室在室外遮阳和屋顶喷淋措施下室内空气温度的变化以及在整个温室空间的分布进行了数值模拟 ,同时进行了Venlo型温室室内温度的现场试验测试。CFD模拟结果和试验测试结果均表明...
关键词：
温室 自然通风 CFD 数值模拟
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨磊 汪小旵
【目的】深入了解冷藏库预冷降温过程中的温度特性,提高冷藏库设计与管理水平。【方法】利用计算流体力学(CFD)软件Fluent,采用κ-ε紊流模型和非稳态求解方法,选择合适的边界条件,对冷藏库预冷降温过程进行二维非稳态数值计算,得到了不同时刻的温度场,并通过试验对模拟结果进行验证。【结果】模拟温度与实测温度的变化趋势一致,最大误差为3%,二者具有较好的线性拟合度,其拟合曲线的R2=0.7412,SE=3.1225。【结论】数值模拟能够较好地反应冷藏库预冷过程中的温度变化。
关键词：
冷藏库 温度特性 数值模拟 CFD
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
卢中山 张楠 杜世伟 李毅念 李春保 陈玉仑
[目的]传统的猪胴体喷淋冷却多以增湿降耗为目的,作业时间长,且实际生产未能结合胴体表面感官品质进行作业参数优选。本文在改进喷淋方式的基础上,根据实际生产需求进行模糊参数优化。[方法]以"杜长大"三元杂交猪胴体为试材,依据胴体前期干耗大的特点,改传统的固定频率喷淋模式为前期高频、后期低频的喷淋模式,以胴体的干耗、色泽(L*值和a值)、水痕为优化目标,运用正交法进行参数优化试验,在确定目标权重和隶属函数的基础上,通过模糊运算得到各试验综合评价值后,经直观分析得到最佳喷淋参数。[结果]优选参数:前期高频喷淋总时
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
孙凯佳 高腾云 潘军 曹玉凤 王笑笑
【目的】研究喷淋与吹风对热应激肉牛生产性能及生理指标的影响。【方法】选用30头体质量、月龄和日增质量相近的西门塔尔杂交肉牛,随机分为A(对照组)、B(间歇性喷淋吹风组)、C(吹风组)3组,进行47d(预试期7d,正试期40d)的环境调控试验,每日定时测定畜舍内外的温、湿度和试验牛只的基本生理指标,定期测定每头试验牛只的采食量和体质量,并进行经济效益分析。【结果】1)与A组相比,B、C 2组14:00时肉牛的呼吸频率均极显著降低(P0.05),但B、C 2组14:00直肠温度的升高幅度较05:30时有所降低。2...
关键词：
肉牛 热应激 喷淋 吹风 生产性能
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郑文玲 张耀哲 杨石磊 梁宗祥
【目的】探求异型岔管的水力特性,研究岔管处局部水头损失及流速和压强的分布情况,并检验数值模拟方法的可靠性。【方法】采用物理模型试验和数值模拟相互验证的方法,依据实际情况对积石峡电站灌溉引水系统重力输水管网岔管在6种不同的供水工况(正常水位和死水位1#支管单独供水、2#支管单独供水及1#、2#支管联合供水)下的流速、压强分布及局部水头损失进行了研究。【结果】在6种不同工况下,局部水头损失系数的数值模拟值均小于试验值,相对误差最大为14.452 5%,且各工况下得到的岔管处局部水头损失、局部水头损失系数值并不相同;数值模拟结果直观地反映了岔管处流态分布和压强的变化情况。【结论】岔管处的水力特性复杂...
关键词：
异型岔管 水力特性 数值模拟 水头损失
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
李建国 特铮
以熔喷过程中的气流场为核心,建立熔喷过程的数学物理模型,采用数值模拟的方法进行研究。以Navier-Stocks方程为基础,应用基于同位网格的SIMPLER算法并行化计算气流场的速度分布,将试验测试值与数值模拟进行比较,结果表明:采用的数值模拟方法是有效的,完全可以用于模拟双槽钝头型模具的熔喷过程。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王静 王文娥 胡笑涛
【目的】用数值模拟方法研究压力补偿滴头的抗堵塞性,为灌溉滴头的结构改进提供参考。【方法】以孔口式压力补偿滴头为对象,综合运用流固耦合与液固两相流的数值模拟方法,分析压力补偿滴头在不同入流颗粒粒径(0.01,0.02,0.04和0.06mm)及体积分数(0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%和1.2%)下,压力补偿滴头的内流场及颗粒体积分数分布规律。【结果】在供试颗粒粒径及体积分数范围内,压力补偿滴头流道内局部颗粒体积分数升高,容易发生沙粒沉淀;同一位置处水的速度较固体颗粒大;随着入流颗粒粒径及体积分数的增大,滴头出流量略有减少,但仍达清水流量的94.7%以上;入流颗粒体积分数相同时,...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李刚 王晓愚 白丹
针对目前我国地下滴灌田间管网水力计算和水力特性研究较少,不能满足实际工程计算要求的问题,在前期试验和地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,采用数值模拟方法,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型。利用该模型可求解均匀坡、均匀土质、支管与毛管管径不变及均匀出流条件下的地下滴灌田间管网水力特征值。实例计算结果表明,该模型计算偏差小于1/1 000,精度满足实际工程计算要求。
关键词：
滴灌 田间管网 水力计算 数值模拟
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
李伟克 王树才 李翔 冷康民
为改善在夏季高温时奶牛场的自动降温状况,设计了一种实用且有效的自动降温系统,采用LabVIEW设计基于MODBUS协议的上位机软件,运用MODBUS模拟量采集模块采集温湿度变送器的信息,利用温湿指数(temperature and humidity index,THI)控制喷淋器的开启和关闭,实现奶牛场的自动降温。测试结果表明:设计的自动降温系统降温效果良好,实行喷淋降温的试验组奶牛呼吸频率与对照组相比,最高降低18次/min,最低降低1次/min。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
黄小双 刘帆 孙翁杰 孔祥洪 刘必林 陈新军
随着人工智能与科技手段的逐步发展与提升,鱼类形态特征的研究与鱼类游动减阻机制对于仿生机器鱼设计与复杂游动行为至关重要。以茎柔鱼(Dosidicus gigas)为研究对象,通过对茎柔鱼样本进行视觉图像采集,利用计算机视觉技术提取生物样本形态特征,根据生物特征长度建立生物形态外轮廓方程与三维简化模型,采用数值模拟与四面体非结构网格的方法,计算分析仿生鱿鱼在高速游动过程中的流场特性。分析表明:基于轮廓方程的仿生鱿鱼简化模型在高速游动时具有较低的游行阻力,速度达13.89 m/s且俯仰角度在±30°内,其阻力系数为0.000 4～0.001 1,揭示了生物游动时其形态在减阻机制中的重要性;鱿鱼在高速游动时该种姿态为其完成俯仰、转向等奠定了流体形态基础。因此基于生物形态的外轮廓特征与计算流体力学方法为仿生鱿鱼进一步的设计与研究提供了参考依据。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
杨希文 蒋蘋 罗亚辉 龙莉霞 石毅新 胡文武
分析气雾栽培箱外部温度为18℃和20℃,18℃和22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部和生菜根系周围温度的变化,采用CFD(计算流体动力学)方法对气雾栽培箱内部温度场进行数值模拟与预测。结果表明:当气雾栽培箱外部温度18℃时,22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部温度的实测值和模拟值的差值均小于2.9℃,平均相对误差为8.1%,均方根误差为1.2℃。所建CFD模型准确有效。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
常莹华 牛文全 王维娟
【目的】研究滴灌灌水器的结构参数对其水力性能的影响。【方法】提取齿形迷宫流道灌水器齿宽、齿底距、齿高为结构控制参数,在CAD几何建模的基础上,应用基于CFD(Computational Fluid Dynamics)的流体分析软件FLUENT,对灌水器迷宫流道内流体的流动进行数值模拟,得到流量压力关系以及流场可视化图,由此分析了各参数对灌水器性能的影响,以及流道内水流的速度矢量分布规律。【结果】当齿高保持恒定时,齿宽和齿底距均与流量、流态指数呈正相关关系,且齿宽对流量、流态指数的影响较齿底距更显著;而齿宽和齿底距保持不变时,齿高与流量、流态指数呈负相关关系。【结论】齿宽相对越小,灌水器消能效果...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
徐玲君 陈刚 邵建斌 薛阳
为了研究静水中气泡运动的水力学特性,验证数值模拟方法对气泡运动模拟的有效性和准确性,采用基于流体体积法(VOF法)的几何重构技术捕捉水气两相界面,通过自编后处理程序提取模拟结果数据,获得气泡运动的速度、上升轨迹、变形等参数。模拟结果与模型试验结果比较表明:二者吻合情况良好,说明VOF法能准确地捕捉到气泡界面的变形情况,是一个强大的捕捉两相交界面的工具。随后分析了气泡的变形机理、运动轨迹与瞬时速度变化规律,旨在为相关气泡运动特性研究提供参考。
关键词：
VOF方法 气泡 数值模拟 速度
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